CN112599292B - 一种复合型电缆及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合型电缆，包括护套与缆芯，所述缆芯包括导体，所述导体的表面涂覆有石墨烯层，并且导体的外周包裹有屏蔽层，所述屏蔽层的表面设置有编织网层，并且编织网层的表面设置有绝缘层，所述屏蔽层的内壁且位于石墨烯层的表面之间填充有填充材料，缆芯的表面包裹有屏蔽防护网，本发明涉及电缆加工技术领域。该复合型电缆及其制备工艺，通过石墨烯层的设置，可以大大增强电缆的强度，延长电缆的使用寿命，保持电缆的信号稳定，避免造成不必要的损失，而且其防火性能较高，如果电缆内部温度过高的话，降低发生火灾的概率，而且电缆的耐扭转力较高，电缆受到扭转的时候，内部的缆芯也不会发生断裂，可以保持正常通信。

Description

一种复合型电缆及其制备工艺
技术领域
本发明涉及电缆加工技术领域，具体为一种复合型电缆及其制备工艺。
背景技术
电线电缆是指用于电力、电气及相关传输用途的材料，“电线”和“电缆”并没有严格的界限，通常将芯数少、产品直径小、结构简单的产品称为电线，没有绝缘的称为裸电线，其他的称为电缆；导体截面积较大的(大于6平方毫米)称为大电缆，较小的(小于或等于6平方毫米)称为小电线又称为布电线，硅橡胶电缆适用于交流额定电压0.6/1KV及以下固定敷设用动力传输线或移动电器用连接电缆，产品具有耐热辐射、耐寒、耐酸碱及腐蚀性气体、防水等特性，电缆结构柔软，辐射方便，高温(高寒)环境下电气性能稳定，抗老化性能突出，使用寿命长，广泛用于冶金、电力、石化、电子、汽车制造等行业，本产品适用于交流额定电压450/750V及以下移动或固定敷设用电器仪表连接线或信号传输，电缆具有较好的热稳定性，能在高温、低温、腐蚀性中保持良好的电性能和柔软性，适合冶金、电力、石化等行业具有移动耐温等特殊要求场合使用，扁平电缆是标准组织生产，适用交流额定电压450V/70V及以下的移动式电气设备中，扁型结构特别适用于频繁弯曲的场合，不扭结，折叠整齐，如行车，YB、YBF、YBZ三大类产品均能满足各种场合的需要，适用于发电、冶金、化工、港口等恶劣环境下移动电器设备之间电器连接。
现有电缆的强度一般，在一些特定环境中进行使用的时候，容易发生断裂或者表面的破损，从而导致信号的中断，影响整条线路的稳定，造成不必要的损失，在电缆的使用过程中，由于内部缆芯的温度过高，容易引发火灾，安全性能较低，还有在使用中，电缆的耐扭转力较差，容易造成内部缆芯断裂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种复合型电缆及其制备工艺，解决了电缆强度较差，防火性能较差，耐扭转力一般的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种复合型电缆，包括护套与缆芯，所述缆芯包括导体，所述导体的表面涂覆有石墨烯层，并且导体的外周包裹有屏蔽层，所述屏蔽层的表面设置有编织网层，并且编织网层的表面设置有绝缘层，所述屏蔽层的内壁且位于石墨烯层的表面之间填充有填充材料，所述缆芯的表面包裹有屏蔽防护网，并且护套的内壁与屏蔽防护网的表面相粘合，所述屏蔽防护网的内壁且位于缆芯的表面设置有填充层。
优选的，所述屏蔽层由铜箔构成，所述编织网层由编织绳编织而成，所述绝缘层材质为煅烧云母，缠绕包裹在编织网层的表面，所述填充材料由以下重量份配比的原料制备而成：免硫化橡胶10-20份、抗老化剂5-10份、橡胶填充油6-10份、氧化锌8-12份和偶联剂10-12份。
优选的，所述导体由超细软铜单丝绞合，绞合后的铜单丝外编织铜丝形成编织导体，所述填充层由绝缘橡胶颗粒构成。
优选的，所述护套由以下重量份配比的原料制备而成：环氧树脂15-25份、甲基乙烯基硅橡胶10-15份、纳米有机黏土8-12份、氯丁橡胶10-12份、增塑剂8-12份、稳定剂6-8份、润滑剂4-6份、增韧剂3-6份、环氧化甘油三酸酯7-12份、改性生石灰5-12份和聚丙烯酸酯5-9份。
本发明还公开了一种复合型电缆的制备工艺，具体包括以下步骤：
S1、填充材料的制备：选取适量的免硫化橡胶和抗老化剂，并将选取的原料倒入搅拌机中，启动搅拌机进行搅拌，搅拌时的温度控制在160℃-200℃，搅拌的时间为30-60分钟，搅拌机的搅拌速率控制在150-200转/分钟，使其充分混合均匀，然后加入适量的橡胶填充油、氧化锌和偶联剂，继续进行搅拌，搅拌温度控制在200℃-280℃，搅拌的时间为50-80分钟，搅拌机的搅拌速率控制在150-200转/分钟，将其混合均匀后就可得到填充材料；
S2、缆芯的制备：将铜板作为原材料，放置在熔炼炉中进行熔炼，待铜板完全熔化后，将熔融状态下的铜水注入轧制机中自然冷却2-3小时后进行轧制，轧制时间控制在10-15分钟，轧制完成后将材料转移至拉丝机内，利用拉丝机通过一道或者数道拉伸磨具的模孔，将金属导体在高温下拉成金属丝，在35℃-45℃的条件下，将金属丝表面打磨光滑，然后在200℃-300℃的温度下进行初步退火处理，且初步退火时间为30-50秒，完成后，使其截面减小、长度增加、强度提高形成铜单丝，由超细软铜单丝绞合，绞合后的铜单丝外编织铜丝形成编织导体，配置稀盐酸溶液，将导体置入盐酸溶液中进行清洗，去除导体表面的氧化物，随后将导体取出，用去离子水对导体进行清洗，将去离子水清洗后的导体进行烘干，将烘干后的导体放置于无氧环境中，并通入氢气，维持温度为900℃-1000℃，维持时间为30-60分钟，通入甲烷或乙炔或乙烯等含碳气体，利用化学气相沉积法在导体的表面形成石墨烯层，根据石墨烯层厚度的需要，可维持不同的持续时间，将生成的具有石墨烯层的导体冷却，然后将铜箔包覆在导体的表面，形成屏蔽层，再用编织绳在屏蔽层的表面编制出编织网层，使用煅烧云母，使其均匀的缠绕在编织网层的表面，形成绝缘层，通过注入泵向石墨烯层与屏蔽层之间形成的空腔中内置入搅拌均匀的填充材料，即形成了缆芯；
S3、护套原料的制备：选取适量的环氧树脂、甲基乙烯基硅橡胶、纳米有机黏土和氯丁橡胶，将其投入搅拌机中，启动搅拌机进行搅拌，搅拌机的温度设置为200℃-300℃，搅拌的时间设置为1-2小时，使其充分融化混合，然后加入适量的增塑剂、稳定剂、润滑剂和增韧剂，继续进行搅拌混合，使得原料充分混合均匀，然后加入适量的环氧化甘油三酸酯、改性生石灰和聚丙烯酸酯，继续进行混合，此时的混合温度控制在180℃-220℃，搅拌时间为1-3小时，混合均匀之后即可得到护套原料；
S4、电缆的制备：选取8根S2中制得的缆芯，然后采用铜铝合金材料的细线编制的屏蔽防护网将缆芯包裹在一起，然后将S3中制得的护套原料倒入挤塑机中，通过挤塑的方式在屏蔽防护网的表面形成护套，然后将绝缘橡胶颗粒填充进屏蔽防护网与缆芯形成的空腔中，即可形成填充层，就可以得到电缆。
优选的，所述步骤S1中，石墨烯使用聚二甲基硅氧烷改性，所述石墨烯层通过化学气相沉积方法得到。
优选的，所述S3中，增塑剂为对苯二甲酸二甲酯，稳定剂为钙锌复合稳定剂，填充剂为碳酸钙和/或高岭土，润滑剂为氧化聚乙烯石蜡，增韧剂为氯化聚乙烯。
有益效果
本发明提供了一种复合型电缆及其制备工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：该复合型电缆，所述缆芯包括导体，所述导体的表面涂覆有石墨烯层，并且导体的外周包裹有屏蔽层，所述屏蔽层的表面设置有编织网层，并且编织网层的表面设置有绝缘层，所述屏蔽层的内壁且位于石墨烯层的表面之间填充有填充材料，所述缆芯的表面包裹有屏蔽防护网，并且护套的内壁与屏蔽防护网的表面相粘合，所述屏蔽防护网的内壁且位于缆芯的表面设置有填充层，其制备工艺具体包括以下步骤：S1、填充材料的制备：选取适量的免硫化橡胶和抗老化剂，并将选取的原料倒入搅拌机中，启动搅拌机进行搅拌，使其充分混合均匀，然后加入适量的橡胶填充油、氧化锌和偶联剂，继续进行搅拌，将其混合均匀后就可得到填充材料；S2、缆芯的制备：将铜板作为原材料，放置在熔炼炉中进行熔炼，待铜板完全熔化后，将熔融状态下的铜水注入轧制机中自然冷却2-3小时后进行轧制，轧制完成后将材料转移至拉丝机内，利用拉丝机通过一道或者数道拉伸磨具的模孔，将金属导体在高温下拉成金属丝，将金属丝表面打磨光滑，且完成后，使其截面减小、长度增加、强度提高形成铜单丝，由超细软铜单丝绞合，绞合后的铜单丝外编织铜丝形成编织导体，配置稀盐酸溶液，将导体置入盐酸溶液中进行清洗，去除导体表面的氧化物，随后将导体取出，用去离子水对导体进行清洗，将去离子水清洗后的导体进行烘干，将烘干后的导体放置于无氧环境中，并通入氢气，通入甲烷或乙炔或乙烯等含碳气体，利用化学气相沉积法在导体的表面形成石墨烯层，将生成的具有石墨烯层的导体冷却，然后将铜箔包覆在导体的表面，形成屏蔽层，再用编织绳在屏蔽层的表面编制出编织网层，使用煅烧云母，使其均匀的缠绕在编织网层的表面，形成绝缘层，通过注入泵向石墨烯层与屏蔽层之间形成的空腔中内置入搅拌均匀的填充材料，即形成了缆芯；S3、护套原料的制备：选取适量的环氧树脂、甲基乙烯基硅橡胶、纳米有机黏土和氯丁橡胶，将其投入搅拌机中，启动搅拌机进行搅拌，使其充分融化混合，然后加入适量的增塑剂、稳定剂、润滑剂和增韧剂，继续进行搅拌混合，使得原料充分混合均匀，然后加入适量的环氧化甘油三酸酯、改性生石灰和聚丙烯酸酯，继续进行混合，混合均匀之后即可得到护套原料；S4、电缆的制备：选取8根S2中制得的缆芯，然后采用铜铝合金材料的细线编制的屏蔽防护网将缆芯包裹在一起，然后将S3中制得的护套原料倒入挤塑机中，通过挤塑的方式在屏蔽防护网的表面形成护套，然后将绝缘橡胶颗粒填充进屏蔽防护网与缆芯形成的空腔中，即可形成填充层，就可以得到电缆；通过石墨烯层的设置，可以大大增强电缆的强度，延长电缆的使用寿命，保持电缆的信号稳定，避免造成不必要的损失，而且其防火性能较高，如果电缆内部温度过高的话，降低发生火灾的概率，而且电缆的耐扭转力较高，电缆受到扭转的时候，内部的缆芯也不会发生断裂，可以保持正常通信。
附图说明
图1为本发明结构的立体图；
图2为本发明结构的剖视图；
图3为本发明缆芯的结构示意图；
图4为本发明的工艺流程图。
图中：1-护套、2-缆芯、21-导体、22-石墨烯层、23-屏蔽层、24-编织网层、25-绝缘层、26-填充材料、3-屏蔽防护网、4-填充层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供三种技术方案：一种复合型电缆，包括护套1与缆芯2，缆芯2包括导体21，导体21的表面涂覆有石墨烯层22，并且导体21的外周包裹有屏蔽层23，屏蔽层23的表面设置有编织网层24，并且编织网层24的表面设置有绝缘层25，屏蔽层23的内壁且位于石墨烯层22的表面之间填充有填充材料26，缆芯2的表面包裹有屏蔽防护网3，并且护套1的内壁与屏蔽防护网3的表面相粘合，屏蔽防护网3的内壁且位于缆芯2的表面设置有填充层4。
本发明中，屏蔽层23由铜箔构成，编织网层24由编织绳编织而成，绝缘层25材质为煅烧云母，缠绕包裹在编织网层24的表面，填充材料26由以下重量份配比的原料制备而成：免硫化橡胶10-20份、抗老化剂5-10份、橡胶填充油6-10份、氧化锌8-12份和偶联剂10-12份。
本发明中，导体21由超细软铜单丝绞合，绞合后的铜单丝外编织铜丝形成编织导体，填充层4由绝缘橡胶颗粒构成。
本发明中，护套1由以下重量份配比的原料制备而成：环氧树脂15-25份、甲基乙烯基硅橡胶10-15份、纳米有机黏土8-12份、氯丁橡胶10-12份、增塑剂8-12份、稳定剂6-8份、润滑剂4-6份、增韧剂3-6份、环氧化甘油三酸酯7-12份、改性生石灰5-12份和聚丙烯酸酯5-9份。
其制备工艺具体包括以下实施例：
实施例1
S1、填充材料26的制备：选取15份免硫化橡胶和7份抗老化剂，并将选取的原料倒入搅拌机中，启动搅拌机进行搅拌，搅拌时的温度控制在180℃，搅拌的时间为45分钟，搅拌机的搅拌速率控制在175转/分钟，使其充分混合均匀，然后加入8份橡胶填充油、10份氧化锌和11份偶联剂，继续进行搅拌，搅拌温度控制在240℃，搅拌的时间为65分钟，搅拌机的搅拌速率控制在175转/分钟，将其混合均匀后就可得到填充材料26；
S2、缆芯2的制备：将铜板作为原材料，放置在熔炼炉中进行熔炼，待铜板完全熔化后，将熔融状态下的铜水注入轧制机中自然冷却2.5小时后进行轧制，轧制时间控制在12分钟，轧制完成后将材料转移至拉丝机内，利用拉丝机通过一道或者数道拉伸磨具的模孔，将金属导体在高温下拉成金属丝，在40℃的条件下，将金属丝表面打磨光滑，然后在250℃的温度下进行初步退火处理，且初步退火时间为40秒，完成后，使其截面减小、长度增加、强度提高形成铜单丝，由超细软铜单丝绞合，绞合后的铜单丝外编织铜丝形成编织导体21，配置稀盐酸溶液，将导体21置入盐酸溶液中进行清洗，去除导体21表面的氧化物，随后将导体21取出，用去离子水对导体21进行清洗，将去离子水清洗后的导体21进行烘干，将烘干后的导体21放置于无氧环境中，并通入氢气，维持温度为950℃，维持时间为45分钟，通入甲烷或乙炔或乙烯等含碳气体，利用化学气相沉积法在导体21的表面形成石墨烯层22，根据石墨烯层22厚度的需要，可维持不同的持续时间，将生成的具有石墨烯层22的导体21冷却，然后将铜箔包覆在导体21的表面，形成屏蔽层23，再用编织绳在屏蔽层23的表面编制出编织网层24，使用煅烧云母，使其均匀的缠绕在编织网层24的表面，形成绝缘层25，通过注入泵向石墨烯层22与屏蔽层23之间形成的空腔中内置入搅拌均匀的填充材料26，即形成了缆芯2；
S3、护套1原料的制备：选取20份环氧树脂、12份甲基乙烯基硅橡胶、10份纳米有机黏土和11份氯丁橡胶，将其投入搅拌机中，启动搅拌机进行搅拌，搅拌机的温度设置为250℃，搅拌的时间设置为1.5小时，使其充分融化混合，然后加入10份增塑剂、7份稳定剂、4-6份润滑剂和3-6份增韧剂，继续进行搅拌混合，使得原料充分混合均匀，然后加入10份环氧化甘油三酸酯、9份改性生石灰和7份聚丙烯酸酯，继续进行混合，此时的混合温度控制在200℃，搅拌时间为2小时，混合均匀之后即可得到护套1原料；
S4、电缆的制备：选取8根S2中制得的缆芯2，然后采用铜铝合金材料的细线编制的屏蔽防护网3将缆芯2包裹在一起，然后将S3中制得的护套1原料倒入挤塑机中，通过挤塑的方式在屏蔽防护网3的表面形成护套1，然后将绝缘橡胶颗粒填充进屏蔽防护网3与缆芯2形成的空腔中，即可形成填充层4，就可以得到电缆。
实施例2
S1、填充材料26的制备：选取10份免硫化橡胶和5份抗老化剂，并将选取的原料倒入搅拌机中，启动搅拌机进行搅拌，搅拌时的温度控制在160℃℃，搅拌的时间为30分钟，搅拌机的搅拌速率控制在150转/分钟，使其充分混合均匀，然后加入6橡胶填充油、8份氧化锌和10份偶联剂，继续进行搅拌，搅拌温度控制在200℃，搅拌的时间为50分钟，搅拌机的搅拌速率控制在150转/分钟，将其混合均匀后就可得到填充材料26；
S2、缆芯2的制备：将铜板作为原材料，放置在熔炼炉中进行熔炼，待铜板完全熔化后，将熔融状态下的铜水注入轧制机中自然冷却2小时后进行轧制，轧制时间控制在10分钟，轧制完成后将材料转移至拉丝机内，利用拉丝机通过一道或者数道拉伸磨具的模孔，将金属导体在高温下拉成金属丝，在35℃的条件下，将金属丝表面打磨光滑，然后在200℃的温度下进行初步退火处理，且初步退火时间为30秒，完成后，使其截面减小、长度增加、强度提高形成铜单丝，由超细软铜单丝绞合，绞合后的铜单丝外编织铜丝形成编织导体21，配置稀盐酸溶液，将导体21置入盐酸溶液中进行清洗，去除导体21表面的氧化物，随后将导体21取出，用去离子水对导体21进行清洗，将去离子水清洗后的导体21进行烘干，将烘干后的导体21放置于无氧环境中，并通入氢气，维持温度为900℃，维持时间为30分钟，通入甲烷或乙炔或乙烯等含碳气体，利用化学气相沉积法在导体21的表面形成石墨烯层22，根据石墨烯层22厚度的需要，可维持不同的持续时间，将生成的具有石墨烯层22的导体21冷却，然后将铜箔包覆在导体21的表面，形成屏蔽层23，再用编织绳在屏蔽层23的表面编制出编织网层24，使用煅烧云母，使其均匀的缠绕在编织网层24的表面，形成绝缘层25，通过注入泵向石墨烯层22与屏蔽层23之间形成的空腔中内置入搅拌均匀的填充材料26，即形成了缆芯2；
S3、护套1原料的制备：选取15份环氧树脂、10份甲基乙烯基硅橡胶、8份纳米有机黏土和10份氯丁橡胶，将其投入搅拌机中，启动搅拌机进行搅拌，搅拌机的温度设置为200℃，搅拌的时间设置为1小时，使其充分融化混合，然后加入8份增塑剂、6份稳定剂、4份润滑剂和3份增韧剂，继续进行搅拌混合，使得原料充分混合均匀，然后加入7份环氧化甘油三酸酯、5份改性生石灰和5份聚丙烯酸酯，继续进行混合，此时的混合温度控制在180℃，搅拌时间为1时，混合均匀之后即可得到护套1原料；
S4、电缆的制备：选取8根S2中制得的缆芯2，然后采用铜铝合金材料的细线编制的屏蔽防护网3将缆芯2包裹在一起，然后将S3中制得的护套1原料倒入挤塑机中，通过挤塑的方式在屏蔽防护网3的表面形成护套1，然后将绝缘橡胶颗粒填充进屏蔽防护网3与缆芯2形成的空腔中，即可形成填充层4，就可以得到电缆。
实施例3
S1、填充材料26的制备：选取20份免硫化橡胶和10份抗老化剂，并将选取的原料倒入搅拌机中，启动搅拌机进行搅拌，搅拌时的温度控制在200℃，搅拌的时间为60分钟，搅拌机的搅拌速率控制在200转/分钟，使其充分混合均匀，然后加入10份橡胶填充油、12份氧化锌和12份偶联剂，继续进行搅拌，搅拌温度控制在280℃，搅拌的时间为80分钟，搅拌机的搅拌速率控制在200转/分钟，将其混合均匀后就可得到填充材料26；
S2、缆芯2的制备：将铜板作为原材料，放置在熔炼炉中进行熔炼，待铜板完全熔化后，将熔融状态下的铜水注入轧制机中自然冷却3小时后进行轧制，轧制时间控制在15分钟，轧制完成后将材料转移至拉丝机内，利用拉丝机通过一道或者数道拉伸磨具的模孔，将金属导体在高温下拉成金属丝，在45℃的条件下，将金属丝表面打磨光滑，然后在300℃的温度下进行初步退火处理，且初步退火时间为50秒，完成后，使其截面减小、长度增加、强度提高形成铜单丝，由超细软铜单丝绞合，绞合后的铜单丝外编织铜丝形成编织导体21，配置稀盐酸溶液，将导体21置入盐酸溶液中进行清洗，去除导体21表面的氧化物，随后将导体21取出，用去离子水对导体21进行清洗，将去离子水清洗后的导体21进行烘干，将烘干后的导体21放置于无氧环境中，并通入氢气，维持温度为000℃，维持时间为60分钟，通入甲烷或乙炔或乙烯等含碳气体，利用化学气相沉积法在导体21的表面形成石墨烯层22，根据石墨烯层22厚度的需要，可维持不同的持续时间，将生成的具有石墨烯层22的导体21冷却，然后将铜箔包覆在导体21的表面，形成屏蔽层23，再用编织绳在屏蔽层23的表面编制出编织网层24，使用煅烧云母，使其均匀的缠绕在编织网层24的表面，形成绝缘层25，通过注入泵向石墨烯层22与屏蔽层23之间形成的空腔中内置入搅拌均匀的填充材料26，即形成了缆芯2；
S3、护套1原料的制备：选取25份环氧树脂、15份甲基乙烯基硅橡胶、12份纳米有机黏土和12份氯丁橡胶，将其投入搅拌机中，启动搅拌机进行搅拌，搅拌机的温度设置为300℃，搅拌的时间设置为2小时，使其充分融化混合，然后加入2份增塑剂、8份稳定剂、6份润滑剂和6份增韧剂，继续进行搅拌混合，使得原料充分混合均匀，然后加入12份环氧化甘油三酸酯、12份改性生石灰和9份聚丙烯酸酯，继续进行混合，此时的混合温度控制在220℃，搅拌时间为3小时，混合均匀之后即可得到护套1原料；
S4、电缆的制备：选取8根S2中制得的缆芯2，然后采用铜铝合金材料的细线编制的屏蔽防护网3将缆芯2包裹在一起，然后将S3中制得的护套1原料倒入挤塑机中，通过挤塑的方式在屏蔽防护网3的表面形成护套1，然后将绝缘橡胶颗粒填充进屏蔽防护网3与缆芯2形成的空腔中，即可形成填充层4，就可以得到电缆。
对比实验
某电缆生产工厂对由实施例1、实施例2、实施例3分别制作出来的电缆以及市场上通用的电缆同时进行有拉伸强度、防火性能以及扭转力进行检测工作，并在相同的时间以及条件下进行操作，在检测的过程中，同时统计数据并制作统计表图。
Figure 102978DEST_PATH_IMAGE002
有上表可知，本发明制备的复合电缆通过石墨烯层的设置，可以大大增强电缆的强度，延长电缆的使用寿命，保持电缆的信号稳定，避免造成不必要的损失，而且其防火性能较高，如果电缆内部温度过高的话，降低发生火灾的概率，而且电缆的耐扭转力较高，电缆受到扭转的时候，内部的缆芯也不会发生断裂，可以保持正常通信。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种复合型电缆，包括护套(1)与缆芯(2)，其特征在于：所述缆芯(2)包括导体(21)，所述导体(21)的表面涂覆有石墨烯层(22)，并且导体(21)的外周包裹有屏蔽层(23)，所述屏蔽层(23)的表面设置有编织网层(24)，并且编织网层(24)的表面设置有绝缘层(25)，所述屏蔽层(23)的内壁且位于石墨烯层(22)的表面之间填充有填充材料(26)，所述缆芯(2)的表面包裹有屏蔽防护网(3)，并且护套(1)的内壁与屏蔽防护网(3)的表面相粘合，所述屏蔽防护网(3)的内壁且位于缆芯(2)的表面设置有填充层(4)，其制备工艺具体包括以下步骤：
S1、填充材料(26)的制备：选取适量的免硫化橡胶和抗老化剂，并将选取的原料倒入搅拌机中，启动搅拌机进行搅拌，搅拌时的温度控制在160℃-200℃，搅拌的时间为30-60分钟，搅拌机的搅拌速率控制在150-200转/分钟，使其充分混合均匀，然后加入适量的橡胶填充油、氧化锌和偶联剂，继续进行搅拌，搅拌温度控制在200℃-280℃，搅拌的时间为50-80分钟，搅拌机的搅拌速率控制在150-200转/分钟，将其混合均匀后就可得到填充材料(26)；
S2、缆芯(2)的制备：将铜板作为原材料，放置在熔炼炉中进行熔炼，待铜板完全熔化后，将熔融状态下的铜水注入轧制机中自然冷却2-3小时后进行轧制，轧制时间控制在10-15分钟，轧制完成后将材料转移至拉丝机内，利用拉丝机通过一道或者数道拉伸磨具的模孔，将金属导体在高温下拉成金属丝，在35℃-45℃的条件下，将金属丝表面打磨光滑，然后在200℃-300℃的温度下进行初步退火处理，且初步退火时间为30-50秒，完成后，使其截面减小、长度增加、强度提高形成铜单丝，由超细软铜单丝绞合，绞合后的铜单丝外编织铜丝形成编织导体(21)，配置稀盐酸溶液，将导体(21)置入盐酸溶液中进行清洗，去除导体(21)表面的氧化物，随后将导体(21)取出，用去离子水对导体(21)进行清洗，将去离子水清洗后的导体(21)进行烘干，将烘干后的导体(21)放置于无氧环境中，并通入氢气，维持温度为900℃-1000℃，维持时间为30-60分钟，通入甲烷或乙炔或乙烯，利用化学气相沉积法在导体(21)的表面形成石墨烯层(22)，根据石墨烯层(22)厚度的需要，可维持不同的持续时间，将生成的具有石墨烯层(22)的导体(21)冷却，然后将铜箔包覆在导体(21)的表面，形成屏蔽层(23)，再用编织绳在屏蔽层(23)的表面编制出编织网层(24)，使用煅烧云母，使其均匀的缠绕在编织网层(24)的表面，形成绝缘层(25)，通过注入泵向石墨烯层(22)与屏蔽层(23)之间形成的空腔中内置入搅拌均匀的填充材料(26)，即形成了缆芯(2)；
S3、护套(1)原料的制备：选取适量的环氧树脂、甲基乙烯基硅橡胶、纳米有机黏土和氯丁橡胶，将其投入搅拌机中，启动搅拌机进行搅拌，搅拌机的温度设置为200℃-300℃，搅拌的时间设置为1-2小时，使其充分融化混合，然后加入适量的增塑剂、稳定剂、润滑剂和增韧剂，继续进行搅拌混合，使得原料充分混合均匀，然后加入适量的环氧化甘油三酸酯、改性生石灰和聚丙烯酸酯，继续进行混合，此时的混合温度控制在180℃-220℃，搅拌时间为1-3小时，混合均匀之后即可得到护套(1)原料；
S4、电缆的制备：选取8根S2中制得的缆芯(2)，然后采用铜铝合金材料的细线编制的屏蔽防护网(3)将缆芯(2)包裹在一起，然后将S3中制得的护套(1)原料倒入挤塑机中，通过挤塑的方式在屏蔽防护网(3)的表面形成护套(1)，然后将绝缘橡胶颗粒填充进屏蔽防护网(3)与缆芯(2)形成的空腔中，即可形成填充层(4)，就可以得到电缆。
2.根据权利要求1所述的一种复合型电缆，其特征在于：所述屏蔽层(23)由铜箔构成，所述编织网层(24)由编织绳编织而成，所述绝缘层(25)材质为煅烧云母，缠绕包裹在编织网层(24)的表面，所述填充材料(26)由以下重量份配比的原料制备而成：免硫化橡胶10-20份、抗老化剂5-10份、橡胶填充油6-10份、氧化锌8-12份和偶联剂10-12份。
3.根据权利要求1所述的一种复合型电缆，其特征在于：所述护套(1)由以下重量份配比的原料制备而成：环氧树脂15-25份、甲基乙烯基硅橡胶10-15份、纳米有机黏土8-12份、氯丁橡胶10-12份、增塑剂8-12份、稳定剂6-8份、润滑剂4-6份、增韧剂3-6份、环氧化甘油三酸酯7-12份、改性生石灰5-12份和聚丙烯酸酯5-9份。
4.根据权利要求1所述的一种复合型电缆，其特征在于：所述步骤S2中，石墨烯使用聚二甲基硅氧烷改性，所述石墨烯层(22)通过化学气相沉积方法得到。
5.根据权利要求1所述的一种复合型电缆，其特征在于：所述S3中，增塑剂为对苯二甲酸二甲酯，稳定剂为钙锌复合稳定剂，润滑剂为氧化聚乙烯石蜡，增韧剂为氯化聚乙烯。
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